陈英水生物奥赛资料 第 1 页 共 6 页 双子叶植物根的次生结构 由于次生分生组织的活动，使根的次生结构与其初生结构有很大的不同。在做双子叶植物根次生结构实验时，首先在低倍镜下观察其制片，在周皮以内可以见到有许多呈喇叭形的薄壁细胞带（次生射线）将整个切面分成许多部分，每个部分内的结构组成基本相同，因此，掌握了一个部分的结构组成特点，就基本掌握了根的次生结构。因此，在实验中常采用沿着一条射线由外至内（或由内至外）观察两条射线之间的部分结构即可。 取棉老根横切片(图5-15)观察，从外到内可依次见到下列各部分： 1． 木栓层：位于棉根最外侧，由数层呈扁平长方形的细胞构成，细胞中空，为死细胞（图5-16）。 2．木栓形成层：在木栓层内侧的一层细胞，细胞扁平，内含有许多细胞质（图5-16）
。
3．栓内层：在木栓形 成层内侧的一层细胞（图5-16）。 4．次生韧皮部：位于 周皮以内，维管形成层以外 图5—16棉老根横切面——周皮 的 区域。它由韧皮射线（图 5-17，从维管形成层到周皮之间的全为薄壁细胞构成的带，靠
近图5—17棉老根横切面—次生韧皮部 周皮的薄壁细胞较近维管形成层的薄壁细胞大，为什么？）、韧皮 纤维（图5-17 ，在韧皮射线之间有几层与切向 壁方向平行的厚壁细胞带）、筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞（多位于两层韧皮纤维之间）组成（图5-17）。 陈英水生物奥赛资料 第 2 页 共 6 页 （5）维管形成层：位于次生韧皮部与次生木质部之间，在横切面上细胞为长方形，壁薄，排列紧密，细胞较内外两侧都小。一般维管形成层只有一层，但由于刚 图5—18 棉老根横切面—维管形成层 分裂出来的几层细胞的形态、大小与维管形成层细胞的形态、大小相似而很难区分它们，因此，观察到的为一形成层带（图5-18）。 （6）次生木质部：位于维管形成层以内，它由木射线（从中心向四周呈辐射状排列的薄壁细胞带，外侧与韧皮射线相对）、导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞组成（图5-15）。 （7）初生木质部：在根的中央，有四束，外侧导管口径小，内侧导 图5—19 棉老根横切面—木质部 管口径大的导管带，此为 初生木质部（图5-19）。 （六）单子叶植物根结构： 单子叶植物根的初生结构从外至内可分划分为表皮、皮层、中柱三个部分。在根的初生结构中，以组成内皮层及中柱的细胞特征变化最大，因此，这两个部分被作为实验观察的重点。实验时，先在低倍镜下观察根的横切面，在根的中央（中柱）可见到多个较大的导管（后生木质部导管）排列成一圈，在每个导管外侧又有几个小导管（原生木质部导管）径向排列成束（在整个横切面上有多束原生木质部导管），每束即为一个原生木质部，在两束原生木质部之间，即为初生韧皮部。原生木质部将中柱分成多个部分，每一部分的结构特征基本相同。因此，在观察根结构时，只要选取两个后生木质部导管，并由此向外观察原生木质部及其间的中柱部分、以及皮层和表皮的细胞组成特点，即可基本掌握根的初生结构。 I．取小麦根横切（图5-20）制片，在显微镜下观察，从外到内可见下列各部分： 陈英水生物奥赛资料 第 3 页 共 6 页 1．表皮：为根的最外层细胞，细胞排列紧密，细胞壁薄，有些细胞的外壁向外突出形成根毛。 2．皮层：表皮以内，中柱以外的大型薄壁细胞组成，靠近表皮的2-3层细胞称为外皮层，在较老的根中，它们的细胞壁常增厚，木化变为机械组织（图6-11），起着支持、保护作用；皮层最内的一层称为内皮层，细胞相对较小，排列紧密，在横切面上，细胞壁呈马蹄形加厚（径向壁和内切向壁加厚），对着原生木质部放射角处的细胞通常不加厚，为薄壁细胞，称通道细胞（图5-20）。 3．中柱：内皮层以内的中央部分。中柱由以下几部分组成： 图5—20 小麦根横切面一部分
植物次生代谢物质种类及结构
次生代谢产物的化学结构差异很大，通常归为萜类化合物（萜类、甾体类）、酚类化合物（苯丙烷类、醌类、黄酮类、鞣质）、含氮化合物（生物碱、氰苷、芥子油苷、非蛋白氨基酸）和其他次生代谢产物四大类。
（1） 酚类
广义的酚类分为黄酮类、简单酚类和黄酮类。黄酮类是以一大类苯色同环为基础，具有C3、C6、CH6结构的酚类化合物，其生物合成的前体是苯丙氨酸和乌龙基辅酶A。根据在B环上的连接位置的不同可分为2-苯基衍生物（黄酮、黄酮醇类）3-苯基衍生物（异黄酮）和4-苯基衍生物（新黄酮），很多黄酮类成分用于心血管疾病的治疗，如槐树槐米中的芦丁是用于治疗毛细血管脆性引起的出血症及辅助治疗高血压，许多异黄酮是植保素。
简单酚类是含有一个被烃基取代苯环的化合物，某些成分有调节植物生长的作用，有些是植保素的重要成分。
醌类化合物是有苯式多环烃氢化合物（如萘、蒽等）的芳香二氧化物。醌类的存在是植物成色的主要原因之一，有些醌类是抗菌、抗癌的主要成分，如胡桃醌和紫草宁。
举例
（1）苦荞麦中含有黄酮类物质，主要成分是芦丁。芦丁含量占总黄酮的70～90%，芦丁又名芸香甙、维生素P，具有降低毛细血管脆性和异常通透性，改善微循环的作用，在临床上主要用于糖尿病、高血压、高血糖等的辅助治疗。而芦丁在其它谷物中几乎没有。
（2）胡桃醌作为氢化胡桃醌（三羟基萘）的苷存在于胡桃科植物胡桃及其同属植物黑核桃的未成熟的外果皮（青皮）中。可从天然物质中分离，也可化学合成。桃醌具有止血和抗菌活性，也曾用于治疗湿疹、牛皮和发癣。
（2） 萜类化合物 萜类化合物是由异戊二烯单元（5碳）组成的化合物，通过异戊二烯途径（又称甲羟戊酸途径），由2个、3个或4个异戊二烯单元分别组成产生的单萜、倍半萜和二萜称为低等萜类。单萜和倍半萜是植物挥发油的主要成分，也是香料的主要成分，许多倍半萜和二萜化合物是植保素。一些萜类成分具有重要的药用价值，如倍半萜成分青蒿素是治疗疟疾的最佳药物，抗癌药物紫杉醇是二萜类生物碱，存在于裸子植物红豆杉中。
根的增粗生长与次生构造
大多数双子叶植物和裸子植物的根，在根毛区内能产生形成层和木栓形成层，不断的进行分裂，使根增粗。这种过程称为次生生长。由此产生的次生维管组织和周皮共同组成的构造，称为次生构造。
（一）形成层的产生及活动
根在增粗之前，初生木质部和初生韧皮部之间的薄壁组织恢复分生能力转变为形成层。形成层开始是在每一韧皮部束的内方产生，因而呈片段状，随后各段形成层向两侧扩展至木质部放射角。同时木质部放射角正对的中柱鞘细胞也恢复形成能力，形成形成层，并与初生木质部与初生韧皮部间薄壁细胞所形成的形成层相连。形成层形成后，主要进行平周分裂。形成层还能产生一些茎向排列的射线薄壁细胞。分布于次生木质部与次生韧皮部之中的叫维管射线，其中位于次生木质部中的叫木射线：次生韧皮部中的叫韧皮射线。而由髓直接通向皮层的叫髓射线。射线是木质部与韧皮部之间的横向运输的通道。
（二）木栓形成层的产生与活动
由于形成层的活动，引起中柱的次生增粗，中柱外围的皮层及表皮被撑破。这时伴随着根的中柱鞘细胞恢复分裂能力，形成木栓形成层。木栓形成层进行平周分裂，向内形成形成层，向外形成木栓层，三者共同组成周皮。周皮包于根外，起保护作用，其外方各种组织逐渐死亡脱落。当第一次木栓形成层失去分裂能力后，有次生韧皮部的薄壁细胞产生新的木栓形成层，继续形成周皮。所以，具有次生生长的老根，外面有多层周皮覆盖。
千里之行
家合万事兴 大好河山
始于足下
天下为公 人各有志
江山千里
日出东方 旭日东升
中秋明月
上善若水 志同道合
皓月当空
皓月千里
根的初生构造及次生构造
[目的要求]
1. 根的初生构造及各部分的作用特点。
2. 根的次生构造及侧根的产生。
[材料及用具]
根的切片、根头（洋葱）
[方法步骤]
一. 根的初生结构
1.表皮：
2.皮层：内皮层（凯氏带）
3.维管柱：
4.单子叶植物与双子叶区别：
①.内切的壁也增厚
②.通道细胞
二. 侧根的形成
1.来源：根毛区→中柱 细胞
↓
小 分裂能力
2.与根毛区别：
①.根毛为细胞的一部分：侧毛为薄管
②.根毛为单细胞：侧根多细胞形成
①. 根毛不能无限增长，侧根可无限加长
三. 根的次结构
1. 维管形成层的产生（内部与细胞） ①.
②.
2. 木柱形成层的产生→固皮
由中柱 细胞
3. 由外→内依项是：
4. 固皮→初韧→次韧→形成层→次木→初木
[考核标准]
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